Élő szervezetekbe nyomtatható egyedi elektronikákat fejlesztenek

A Lancasteri Egyetem tudósai kifejlesztettek egy módszert a rugalmas elektronika 3D nyomtatására. Az eredményeknek sebészeti eljárások során vehetik hasznát a jövőben, hiszen sikerült rámutatni, hogy a megoldással közvetlenül élő szervekre vagy azokba is lehet elektromos szerkezeteket nyomtatni. A kutatás a koncepció bizonyítási szakaszában van, de a csapat úgy véli, hogy ez a fajta eljárás alkalmas lehet páciensspecifikus implantátumok nyomtatására, illetve valós idejű egészségügyi megfigyelésre és orvosi beavatkozásokra – írják az Advanced Material Technologies című szaklapban megjelent publikációban.

„Ez a megközelítés potenciálisan átalakítja a műszaki és orvosi alkalmazásokban használt komplex 3D elektronika gyártását – beleértve például a kommunikációs, kijelző- és érzékelőszerkezeteket. Az ilyen megoldások forradalmasíthatják az orvosi eszközök beültetésének és javításának módját is” – magyarázta a felfedezés jelentőségét Dr. John Hardy anyagkémiai professzor, a tanulmány egyik vezető szerzője. „Egy nap az ehhez hasonló technológiákat olyan módon lehetne használni elektronika beültetésére és javítására, ahogy ma a lézeres fogászati és szemműtétek zajlanak. Ha teljesen kiforrott lesz, akkor ez a megoldás sokkal egyszerűbb, gyorsabb, biztonságosabb és olcsóbb eljárássá alakíthat még nagyszabású műtéteket is.”

Egy kétlépcsős vizsgálatban a kutatók egy nanoscribe (nagy felbontású lézeres) 3D printer segítségével nyomtattak elektromos áramkört, egy szilikonmátrixon belül, teljesen additív eljárással.

Dr. Damian Cummings, a University College London idegtudományi előadója, a tanulmány társszerzője, aki az agyi stimulációs munkát vezette, elmondta, hogy egy életben tartott egéragy szövetére sikerült elektródákat helyezniük, majd működtetniük, vagyis testre szabható implantátumok készítéséhez kínálnak új terápiás potenciált, de a megoldás számos más kutatási területen is hasznosítható.

A tanulmány második szakaszában már közvetlenül fonálférgekre nyomtattak vezető struktúrákat, így demonstrálva, hogy a teljes eljárás kompatibilis élő szervezetekkel.

 „Lényegében vezetőképes foltokat tetováltunk az apró férgekre, tűk helyett intelligens tintát és lézert használva. Ez megmutatta számunkra, hogy az ilyen technológia képes elérni az orvosi alkalmazásokhoz szükséges felbontást, biztonságot és kényelmet” – mutatott rá Dr. Alexandre Benedetto, a Lancasteri Egyetem biomedicina vezető oktatója, a tanulmány másik vezető szerzője. „Bár az infravörös lézertechnológia, az intelligens tinta formulázásának és adagolásának javítása kritikus fontosságú lesz az ilyen megközelítéseknek a klinikumba való átültetéséhez, biztosak vagyunk benne, hogy nagyon izgalmas orvosbiológiai innovációk előtt állunk.”

A fejlesztés következő lépései már folyamatban vannak: feltárják, hogy milyen anyagokból milyen típusú struktúrákat lehet nyomtatni, és fejlesztenek prototípusokat, amelyeket potenciális végfelhasználóknak mutatnak be. A kutatók úgy vélik, hogy a technológia 10-15 év múlva már a hétköznapokban is alkalmazható lesz.

Gábor János, Okosipar.hu